一種制備無水乙醇的方法技術

本發明專利技術公開了一種制備無水乙醇的方法包括如下步驟：A．將乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽；B．將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔吸附脫水，在任意一個乙醇脫水塔中的水濃度飽和前，停止向這個乙醇脫水塔中送入乙醇水過熱蒸汽；C．將乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓；D．采用抽真空裝置對乙醇脫水塔抽真空，完成分子篩的再生，儲存低濃度乙醇溶液；E．將低濃度乙醇溶液送入逆放緩沖罐中，得到中溫乙醇溶液；F．將中溫乙醇溶液送入精餾塔精餾，得到高濃度乙醇水飽和蒸汽；G．將精餾得到的高濃度乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽后，送入乙醇脫水塔吸附脫水。本發明專利技術的優點在于：收率高，能耗低，避免了資源浪費，熱交換成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及化工領域，具體涉及。
技術介紹
無水乙醇是重要的有機溶劑，廣泛用于醫藥、涂料、衛生用品、化妝品、油脂等各個方面。同時，無水乙醇還是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等化學物質，并衍生出醫藥、染料、涂料、香料、合成橡膠、洗滌劑、農藥等產品的許多中間體，其制品多達300種以上。由于無水乙醇應用廣泛，需求量大,如何實現以較高的收率獲得無水乙醇成為本領域研究的熱點問題。傳統的無水乙醇制造方法有共沸精餾法、萃取精餾法和膜分離法等，但是這些方法都會不可避免地帶入部分雜質，且投資大、能耗高。隨著高分子技術的發展，分子篩逐漸以其對高極性分子具有很強的親和力，尤其是對水，在低分壓、低濃度或者高溫等十分苛刻的情況下也能保持極高的吸附率的特性，越來越廣泛的應用于無水酒精的制造中。分子篩在含水量達到飽和后會失去吸 附能力，此時，乙醇脫水塔內的乙醇溶液蒸汽將無法得到吸附脫水。在傳統的分子篩吸附脫水工藝中，通常將乙醇脫水塔內殘留的低濃度乙醇蒸汽冷卻后直接排出，這導致乙醇溶液無法得到充分利用，降低了無水乙醇的收率。并且，冷卻低濃度乙醇蒸汽需要用到大量的冷卻介質，熱交換成本很高。另外，傳統的分子篩吸附脫水工藝，包括低溫吸附和高溫再生兩個主要步驟，再生溫度比吸附溫度高10°c 50°C，主要采用抽真空和沖洗配合的方式使分子篩再生。沖洗即是將無水乙醇產品蒸汽加熱至比分子篩的溫度高10°C 50°C，然后對乙醇脫水塔中的分子篩進行沖洗，促使水與分子篩脫離，最后再對乙醇脫水塔進行抽真空再生，真空度通常為-O. OSMpa^-O. 09Mpa，達到降低分子篩的殘余水量的目的。這種方式的缺點在于，需要使用得到的無水乙醇產品對分子篩進行沖洗，沖洗完成后，無水乙醇產品會被稀釋成低濃度乙醇溶液，導致無水乙醇的收率大大降低，現有的分子篩吸附法的收率在60%飛5%之間；需要對無水乙醇產品蒸汽加熱至比分子篩的溫度高10°C 50°C，能量消耗大，提高了無水乙醇制造的成本。
技術實現思路
本專利技術的目的即在于克服現有的用于無水乙醇的分子篩吸附脫水工藝收率低、能耗高、資源浪費量大、熱交換成本高的不足，提供。本專利技術的目的通過以下技術方案實現，包括如下步驟A.將乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽；B.將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔吸附脫水，得到無水乙醇蒸汽和吸附在分子篩中的低濃度乙醇蒸汽，在任意一個乙醇脫水塔中的水濃度飽和前，停止向這個乙醇脫水塔中送入乙醇水過熱蒸汽；C.將乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓，乙醇脫水塔中的低濃度乙醇蒸汽流入逆放緩沖罐中；D.采用抽真空裝置對乙醇脫水塔抽真空，保持乙醇脫水塔內的真空度為-O. 09IMpa^-O. 094Mpa，完成分子篩的再生，將抽真空過程中抽出的低濃度乙醇蒸汽冷卻至低濃度乙醇溶液后儲存；E.將步驟D中儲存的低濃度乙醇溶液送入逆放緩沖罐中與低濃度乙醇蒸汽換熱，得到中溫乙醇溶液；F.將步驟E中得到的中溫乙醇溶液送入精餾塔精餾，得到乙醇水飽和蒸汽；G.將步驟F中得到的乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽后，送入乙醇脫水塔吸附脫水。優選的，所述的步驟B中，得到無水乙醇蒸汽經換熱至液態，得到無水乙醇產品。優選的，所述的無水乙醇蒸汽與所述步驟E中得到的中溫乙醇溶液換熱。優選的，所述的步驟B中，乙醇脫水塔內壓力為O. Γ2. 5Mpa。優選的，所述的步驟C中，乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓前，逆放緩沖罐中為常壓。優選的，所述的步驟D中，保持乙醇脫水塔內的真空度為-O. 09IMpa^-O. 094MPa。優選的，所述的步驟E中，將低濃度乙醇溶液通過噴射的方式送入逆放緩沖罐中。優選的，所述的步驟A中，乙醇水過熱蒸汽的溫度為115°C 135°C，所述的步驟G 中，乙醇水過熱蒸汽的溫度為115°C 135°C。優選的，所述的步驟A中，乙醇水飽和蒸汽的質量濃度為9(Γ99%。乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓表示乙醇脫水塔與逆放緩沖罐連通，打開乙醇脫水塔與逆放緩沖罐上的閥門，由于乙醇脫水塔內的壓力大于逆放緩沖罐內的壓力，乙醇脫水塔中的乙醇溶液蒸汽會自動流入逆放緩沖罐內，實現乙醇脫水塔與逆放緩沖罐內部的壓力均衡。乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓的作用主要在于使乙醇脫水塔內的低濃度乙醇蒸汽自動進入逆放緩沖罐。這種方式能夠讓后續的抽真空步驟抽取較少的低濃度乙醇蒸汽， 提高了抽真空步驟的效率。另外，由于抽真空步驟抽取的低濃度乙醇蒸汽較少，用于低濃度乙醇蒸汽冷卻的換熱介質也較少，節約了資源。申請人通過研究發現，在乙醇脫水塔內真空度為-O. 09IMpa^-O. 094Mpa的條件下進行分子篩再生，不需要加熱，不需要沖洗，分子篩也能取得很好的再生效果，在相同的再生時間下，分子篩的殘余水量比傳統工藝下降了 409Γ70%。申請人通過研究還發現，將乙醇脫水塔內真空度設定為-O. 09IMpa^-O. 094Mpa,能夠取得成本與收益上的平衡。從理 論上講，相對真空的壓力為-O.1Mpa，相當于絕對壓力為 0，這在實際中是不可能達到的。要將真空度保持在高于-O. 094Mpa，需要采用尺寸更精確、 材料性能更優異的零部件，于是生產成本就大幅度提高了，而且成本的增幅遠遠大于真空度指標的增幅和因無水乙醇收率提高降低的成本。在能夠在-O. 09IMpa^-O. 094Mpa的條件下通過抽真空實現分子篩的完全再生的情況下，無需進一步提高真空度。本專利技術的優點和有益效果在于1.回收低濃度乙醇蒸汽并循環利用，最大程度上利用了乙醇溶液，提高了無水乙醇的收率，節約了資源，成本低；2.采用冷卻的低濃度乙醇溶液噴射低濃度乙醇蒸汽降溫，合理利用了低濃度乙醇溶液本身的能量，能耗低；3.對低濃度乙醇溶液蒸汽分步處理，在抽真空步驟抽取的低濃度乙醇蒸汽較少，降低了換熱成本，提高了抽真空效率，降低了能耗；4.采用逆放緩沖罐中的中溫乙醇溶液對無水乙醇蒸汽進行換熱，不但能將無水乙醇蒸汽冷卻成液態成品，也能提高液態乙醇溶液自身的溫度，使其在精餾時無需再進行升溫，實現了熱能的 充分利用；5.不需要沖洗，僅采用抽真空方式對分子篩進行再生，即可使分子篩的殘余水量比傳統工藝能夠達到的水平低409Γ70%，取得了更好的再生效果，相比于傳統工藝，節省了用于沖洗分子篩的無水乙醇產品，大大提高了無水乙醇的收率，使無水乙醇的收率能夠達到 75%"80% ；6.無需在分子篩再生時對分子篩進行加熱，節省了能源；7.省略了傳統分子篩再生時用于將分子篩降溫到吸附溫度的冷吹步驟，節省了再生時間，提聞了生廣效率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術的實施例，下面將對描述本專利技術實施例中所需要用到的附圖作作簡單的說明。顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術中記載的一些實施例， 對于本領域的技術人員來講，在不付出創造性勞動的情況下，還可以根據下面的附圖，得到其它附圖。圖1為本專利技術實施例1、實施例2和實施例3的無水乙醇制造裝置的結構示意圖； 圖2為本專利技術實施例4的無水乙醇制造裝置的結構示意圖。其中，附圖標記對應的零部件名稱如下1-乙醇脫水塔Α，2-乙醇脫水塔B，3-真空緩沖罐，4-淡酒儲罐，5-真空泵，61-換熱器 Α，62-換熱器B，63-換熱器C，71-閥門K,12-閥門B, 73-閥門C，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備無水乙醇的方法，其特征在于，包括如下步驟：A．將乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽；B．將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔吸附脫水，得到無水乙醇蒸汽和吸附在分子篩中的低濃度乙醇蒸汽，在任意一個乙醇脫水塔中的水濃度飽和前，停止向這個乙醇脫水塔中送入乙醇水過熱蒸汽；C．將乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓，乙醇脫水塔中的低濃度乙醇蒸汽流入逆放緩沖罐中；D．采用抽真空裝置對乙醇脫水塔抽真空，保持乙醇脫水塔內的真空度為?0.091Mpa~?0.094Mpa，完成分子篩的再生，將抽真空過程中抽出的低濃度乙醇蒸汽冷卻至低濃度乙醇溶液后儲存；E．將步驟D中儲存的低濃度乙醇溶液送入逆放緩沖罐中與低濃度乙醇蒸汽換熱，得到中溫乙醇溶液；F．將步驟E中得到的中溫乙醇溶液送入精餾塔精餾，得到高濃度乙醇水飽和蒸汽；G．將步驟F中得到的高濃度乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽后，送入乙醇脫水塔吸附脫水。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘婭玲，曾啟明，鐘雨明，王力，陳天洪，高利梅，
申請(專利權)人：四川亞連科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：